Application of Electrical Resistivity Tomography for subsurface investigation of a dump in the city of Jaciara-MT

Authors

DOI:

https://doi.org/10.11606/issn.2316-9095.v23-206488

Keywords:

Near surface geophysics, Environmental investigation, Electrical resistivity tomography

Abstract

In Brazil, around 15.9 million tons of urban waste are deposited in landfills. The liquid from the decomposition of the organic fraction of household solid waste, known as slurry and leachate, can cause serious environmental and public health problems. The electrical resistivity method allows checking the presence of contamination and inferring the depth of waste deposition through injections of electricity into the soil and interpretation of measured potential differences, which are capable of providing information on the distribution of electrical resistivity below the surface. The electrical resistivity method was used in this work as it is a fast, low-cost, and non-invasive alternative, that is, in principle, it does not change the physical environment. The highest  esistivities (between 1,670 and 875.5 ohm.m) were related to the Furnas and Ponta Grossa Formations and the most conductive segments (< 875.5 ohm.m) were interpreted as influenced by solid waste disposal. The resistivity values suggest that there is no apparent presence of leachate, however there is a hypothesis that the leachate is present in some points and certain depths of the dump area. 

Downloads

Download data is not yet available.

References

Abreu Filho, W., Albuquerque, M. C. (2016). Projeto geologia das folhas Dom Aquino-Rondonópolis: estado de Mato Grosso na escala 1:100.000. Relatório Técnico. Goiânia: Serviço Geológico do Brasil (SGB- CPRM), 178 p.

Assine, M. L., Soares, P. C., Milani, E. J. (1994). Seqüências tectono-sedimentares mesopaleozóicas da Bacia do Paraná, sul do Brasil. Brazilian Journal of Geology, 24(2), 77-89. https://doi.org/10.25249/0375-7536.19947789

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas (1992). (1992). NBR 8419/1992. ABNT. Disponível em: https://www.normas.com.br/visualizar/abnt-nbr-nm/5816/nbr8419-apresentacao-de-projetos-de-ateros-sanitarios-de-residuossolidos-urbanos-procedimento. Acesso em: 13 nov. 2023.

Astier, J. L. (1975). Geofísica aplicada a la Hidrogeología. Madri: Paraninfo, 344 p.

Bizzi, D. F., Schobbenhaus, C., Gonçalves, J. H., Baars, F. J., Santos, J. O. S., Abram, M., Leão Neto, R., Matos, G. M. M. (2001). Geologia, tectônica e recursos minerais do Brasil: sistema de informação geográfica e mapas na escala 1:2.500.000. Brasília: Serviço Geológico do Brasil – SGB-CPRM. Disponível em: http://www.cprm.gov.br/publique/Recursos-Minerais/Apresentacao/Livro---Geologia%2C-Tectonica-e-Recursos-Minerais-do-Brasil-3489.html. Acesso em: 24 jul. 2023.

Blanchy, G., Saneiyan, S., Boyd, J., McLachlan, P., Binley, A. (2020). ResIPy, an intuitive open source software for complex geoelectrical inversion/modeling. Computers and Geosciences, 137, 104423. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2020.104423

Bortolin, J. R. M., Malagutti Filho, W. (2009). Monitoramento temporal da pluma de contaminação em aterro controlado, na cidade de Rio Claro (SP), por meio do método da eletrorresistividade. 11th International Congress of the Brazilian Geophysical Society & EXPOGEF. Anais… Salvador: Society of Exploration Geophysicists and Brazilian Geophysical Society, p. 599-604.

Braga, A. C. O. (2016). Geofísica aplicada: métodos geoelétricos em hidrogeologia. São Paulo: Oficina de Textos.

Brasil (1982). Departamento Nacional de Produção Mineral. Folha SD.21 Cuiabá: geologia, geomorfologia, pedologia, vegetação e uso potencial da terra. Rio de Janeiro: DNPM. v. 26. (Levantamento de Recursos Naturais, 26). Disponível em: https://biblioteca.ibge.gov.br/biblioteca-catalogo.html?id=213269&view=detalhes. Acesso em: 23 ago. 2023.

Brasil (2002). Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução CONAMA nº 303/2002. Disponível em: https://conama.mma.gov.br/?option=com_sisconama&task=arquivo.download&id=299. Acesso em: 13 nov. 2023.

Brasil (2008). Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução nº 404/2008. Disponível em: https://www.mpsp.mp.br/portal/page/portal/cao_urbanismo_e_meio_ambiente/legislacao/leg_federal/leg_fed_resolucoes/leg_fed_res_conama/Resolu%C3%A7%C3%A3o-CONAMA-404-08-Aterros-Sanit%C3%A1rios.pdf. Acesso em: 13 nov. 2023.

CETESB – Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (2001). Manual de Gerenciamento de Áreas Contaminadas. São Paulo: CETESB, 389 p. Disponível em: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/5584477/mod_resource/content/1/Manual%20Cetesb%20Completo_%C3%A1reas%20contaminadas.pdf. Acesso em: 23 ago. 2023.

Christensen, T. H., Kjeldsen, P., Bjerd, P. L., Jensen, D. L., Christensen, J. B., Baun, A., Albrechtsen, H.-J., Heron, G. (2001). Biogeochemistry of Landfill Leachate Plumes. Applied Geochemistry, 16(7-8), 659-718. https://doi.org/10.1016/S0883-2927(00)00082-2

Da Silva, J. E., Yokoyama, L. M. L., Borges, W. R., Elis, V. R., Hiodo, F. Y. (2007). Mapeamento tridimensional de pluma de contaminação através de resistividade elétrica. 10th International Congress of the Brazilian Geophysical Society. European Association of Geoscientists & Engineers, p. cp-172-00055. https://doi.org/10.3997/2214-4609-pdb.172.SBGF0055_07

Da Silva, J. J. F., Migliorini, R. B. (2014). Caracterização das águas subterrâneas do aquífero furnas na região sul do estado de Mato Grosso. Revista Geociências, 33(2), 261-277. Disponível em: https://www.revistageociencias.com.br/geociencias-arquivos/33/volume33_2.html. Acesso em: 24 jul. 2023.

De Almeida Santos, A., Shiraiwa, S., Oliveira Silvino, A. N., Silva, W. T. P., Silva, N. A., Silveira, A., Migliorini, R. B. (2009). Comparação entre a investigação direta da água subterrânea e radar de penetração no solo (GPR) na área do aterro sanitário de Cuiabá (MT). Brazilian Journal of Geology, 39(4), 769-772. https://doi.org/10.25249/0375-7536.2009394768772

De Oliveira e Sousa, F. R., Borges, W. R., Cavalcanti, M. M., Stollberg, R. (2012). Verificaçăo do comportamento sazonal de contaminantes subterrâneos através do imageamento elétrico 2D. V Simpósio Brasileiro de Geofísica. European Association of Geoscientists & Engineers, p. cp-341. https://doi.org/10.13140/2.1.4173.7609

De Oliveira, M. T., Moreira, C. A., Anunciação, A. P. (2010). Aplicação do método da Eletrorresistividade em área de disposição de resíduos sólidos domiciliares. IV Simpósio Brasileiro de Geofísica. European Association of Geoscientists & Engineers. Brasília: SBGf, p. cp-197-00026. https://doi.org/10.3997/2214-4609-pdb.197.SBGF_2181

Fachin, S. S., Elis, V. R., Borges, W. R., Lago, A. L., Souza, G. C. (2006). Modelagem elétrica 2D a partir de dados de eletrorresistividade do antigo Lixão de Ribeirão Preto-SP. II Simpósio Brasileiro de Geofísica. Natal: SBGf. p. cp-198-00071. https://doi.org/10.3997/2214-4609-pdb.198.SBGF134

Fitts, C. R. (2002). Groundwater Science. 2ª ed. Amsterdam: Elsevier. https://doi.org/10.1016/C2009-0-62950-0

Foster, S., Hirata, R., Gomes, D., D’Elia, M., Paris, M. (2002). Proteção da qualidade da água subterrânea um guia para empresas de abastecimento de água, órgãos municipais e agencias ambientais. Washington, D.C.: Banco Mundial. No. 25071, 114 p. Disponível em: https://documents1.worldbank.org/curated/en/211991468005114562/pdf/250710REVISED01R01OFFICAL0USE0ONLY1.pdf. Acesso em: 24 jul. 2023.

Freeze, R. A., Cherry, J. A. (1979). Groundwater (No. 629.1 F7). Disponível em: https://fc79.gw-project.org/english/.Acesso em: 24 jul. 2023.

Gallas, J. D. F. (2000). Principais Métodos Geoelétricos e suas Aplicações em Prospecção Mineral, Hidrogeologia, Geologia de Engenharia e Geologia Ambiental. Tese (Doutorado). Rio Claro: Instituto de Geociências e Ciências Exatas - Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”.

Griffiths, D. H., Barker, R. D. (1993). Two-dimensional resistivity imaging and modelling in areas of complex geology. Journal of Applied Geophysics, 29(3-4), 211-226. https://doi.org/10.1016/0926-9851(93)90005-J

Hatae, M., Elis, V. R., Andrade, A. W. O. (2004). Aplicação de geofísica como subsídio para estudos de arqueologia do lixo. I Simpósio Brasileiro de Geofísica. São Paulo: SBGf. p. cp-216. https://doi.org/10.22564/1simbgf2004.041

IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (2022). Projeção da população do Brasil e das Unidades da Federação. IBGE. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/apps/populacao/projecao/index.html. Acesso em: 5 out. 2022.

IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (2021). Base de Dados em formato Shapefile. IBGE. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/geociencias/organizacao-doterritorio/malhas-territoriais/15774-malhas.html. Acesso em: 22 set. 2023.

Kearey, P., Brooks, M., Hill, I. (2009). Geofísica de exploração. São Paulo: Oficina de Textos.

Lange, F. W., Petri, S. (1967). The Devonian of the Paraná Basin. Boletim Paranaense de Geociências, 21(22), 5-55. Disponível em: https://repositorio.usp.br/directbitstream/627c7c10-c5bf-4f6f-ad1e-72c8ec74811b/2241599.pdf. Acesso em: 26 set. 2023.

Lowrie, W. (2007). Fundamentals of Geophysics. Zurique: Swiss Federal Institute of Technology.

Milani, E. J. (1997). Evolução tectono-estratigráfica da Bacia do Paraná e seu relacionamento com a geodinâmica fanerozóica do Gondwana sul-ocidental. Tese (Doutorado). Porto Alegre: Instituto de Geociências – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 255 p.

Milani, E. J., Melo, J. H. G., Souza, P. A., Fernandes, L. A., França, A. B. (2007). Bacia do Paraná. Boletim de Geociências — Petrobras, 15(2), 265-287.

MINFRA – Ministério dos Transportes (2021). Base de Dados em formado KMZ. MINFRA. Disponível em: https://www.gov.br/transportes/pt-br/assuntos/dados-de-transportes/bit/bit-mapas. Acesso em: 22 set. 2023.

Morales, G. P., Luiz, J. G., Mendes, R. L. R., Barradas, J. A. (2001). Delimitação da Pluma de Contaminação dos Resíduos Sólidos do Lixão do Aurá (Ananindeua/Pa) Por Imageamento Elétrico. 7th International Congress of the Brazilian Geophysical Society. Anais… p. cp-217-00059. https://doi.org/10.3997/2214-4609-pdb.217.059

Moreira, C. A., Braga, A. C. O., Martinelli, C. D. (2013). Investigação geofísica em aterro municipal de resíduos sólidos domiciliares, Cordeirópolis, Brasil. Geotecnia, 127, 105-116.

Moreira, C. A., Helene, L. P. I., Nogara, P., Ilha, L. M. (2018). Analysis of leaks from geomembrane in a sanitary landfill through models of electrical resistivity tomography in South Brazil. Environmental Earth Sciences, 77(1), 7. https://doi.org/10.1007/s12665-017-7180-x

Moreira, C. A., Munhoz, T., Cavallari, F, Helene, L. P. I. (2015). Electrical resistivity applied to detect zones of biogas accumulation in a landfill. Geofisica Internacional, 54(4), 353-362. https://doi.org/10.22201/igeof.00167169p.2015.54.4.1701

Moura, H. P., Malagutti Filho, W. (2003). Métodos de Eletrorresistividade e de Polarização Induzida Aplicados na Área de Disposição de Resíduos Urbanos: Aterro Controlado de Rio Claro, SP. Geociências, 22(N. Esp.), 129-139. Disponível em: https://www.revistageociencias.com.br/geocienciasarquivos/22_especial/12.PDF. Acesso em: 25 jul. 2023.

Netto, L. G., Malagutti Filho, W., Moreira, C. A., Donato, F., Helene, L. P. I. (2021). Delineation of necroleachate pathways using electrical resistivity tomography (ERT): Case study on a cemetery in Brazil. Environmental Challenges, 5, 100344. https://doi.org/10.1016/j.envc.2021.100344

Netto, L. G., Muselli, A. B., Galli, V. L., Silva Pereira, J., Gandolfo, O. C. B., Birelli, C. A. (2020). Application of invasive and non-invasive methods of geo-environmental investigation for determination of the contamination behavior by organic compounds. Journal of Applied Geophysics, 178, 104049. https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2020.104049

Parasnis, D. S. (1986). Principles of Applied Geophysics. Berlim: Springer Science & Business Media. https://doi.org/10.1007/978-94-009-4113-7

Prefeitura de Jaciara (2017). Plano Municipal de Saneamento Básico. Prefeitura de Jaciara. Disponível em: https://www.jaciara.mt.gov.br/leis/96bf0b3927decf8a51e6bc0c3a766eef.pdf. Acesso em: 22 set. 2023.

Prefeitura de Jaciara (2020). Perfil Econômico. Prefeitura de Jaciara. Disponível em: https://www.jaciara.mt.gov.br/perfil/. Acesso em: 5 out. 2022.

ResIPy (2022). Programa de modelagem inversa Resipy, versão 3.3.3. Disponível em: https://hkex.gitlab.io/resipy/getting-started.html#citing-resipy. Acesso em: 12 abr. 2022.

Ross, J. L. S. (2014). Chapada dos Guimarães: borda da bacia do Paraná. Revista do Departamento de Geografia, 28, 180-197. https://doi.org/10.11606/rdg.v28i0.525

Savino, A., Solórzano, G., Quispe, C., Correal, M. C. (2018). Waste management outlook for Latin America and the Caribbean. UNEP. Disponível em: https://www.unep.org/ietc/resources/publication/waste-managementoutlook-latin-america-and-caribbean. Acesso em: 5 out. 2022.

Shiraiwa, S., Lisovsky, S. P., Elis, V. R., Porsani, J. L., Borges, W. R. (2002). Estudos geofísicos integrados no lixão de Cuiabá, MT, Brasil: resultados preliminares. Revista Brasileira de Geofísica, 20(3), 181-186. https://doi.org/10.1590/S0102-261X2002000300004

SNIS – Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (2019). Diagnóstico do Manejo de Resíduos Sólidos Urbanos. Brasília: Ministério do Desenvolvimento Regional. Disponível em: https://www.gov.br/mdr/pt-br/assuntos/saneamento/snis/diagnosticos-anteriores-do-snis/residuos-solidos-1/2019. Acesso em: 25 jul. 2023.

Soares, P. C. (1991). Tectônica sinsedimentar cíclica na Bacia do Paraná: controles. Tese (Professor Titular). Curitiba: Universidade Federal do Paraná, 131 p. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.1089.5842

Telford, W. M., Geldart, L. P., Sheriff, R. E. (1990). Resistivity Methods. In: Telford, W. M., Geldart, L. P., Sheriff, R. E. Applied Geophysics, 2ª Ed. Cambridge: Cambridge University Press, p. 522-577. Disponível em: https://kobita1234.files.wordpress.com/2016/12/telford-geldart-sheriff-appliedgeophysics.pdf. Acesso em: 26 set. 2023.

Tiab, D., Donaldson, E. C. (2015). Petrophysics: theory and practice of measuring reservoir rock and fluid transport properties. Waltham: Gulf Professional Publishing, 894 p. https://doi.org/10.1016/C2014-0-03707-0

Vogelsang, D. (1994). Environmental Geophysics: A Guide for Engineers, Scientists and Lawyers. Hannover: Springer-Verlag. https://doi.org/10.1007/978-3-642-85141-4

Zhongming, Z., Linong, L., Xiaona, Y., Wangqiang, Z., Wei, L. (2016). Report: Emerging Issues of Environmental Concern. UNEP. Disponível em: https://www.unep.org/resources/frontiers-2016-emerging-issues-environmentalconcern. Acesso em: 5 out. 2022.

Published

2023-12-05

Issue

Section

Articles

How to Cite

Moraes, B. Y. M. de ., Xavier, F. V. ., Fachin, S. J. da S. ., & Guireli Netto, L. . (2023). Application of Electrical Resistivity Tomography for subsurface investigation of a dump in the city of Jaciara-MT. Geologia USP. Série Científica, 23(4), 23-36. https://doi.org/10.11606/issn.2316-9095.v23-206488